Köpük Dolgulu Kaynaklı Konik Tüplerin Enerji Sönümleme Özelliklerinin Optimizasyon Yöntemi Kullanılarak İncelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, farklı koniklik açısına sahip (0°, 5°, 10°, 15°), alüminyum metalik köpük dolgulu ve kaynaklı dikişli tüplerin (TWT) enerji sönümleme davranışı ileri beslemeli yapay sinir ağları yöntemi kullanılarak sayısal olarak araştırılmıştır. Analizlerde; Al6061 alüminyum alaşımı ve AISI1018 çelik malzemeleri, üç farklı kaynak bölgesi (L0/L=0.25, L0/L=0.50, L0/L=0.75 ) kullanılarak tasarlanmıştır. Kaynaklı tüplerde; alt parça (AISI1018) kalınlığı sabit (1.5 mm) tutulurken üst parça (Al6061) kalınlığı (0.5 mm-2.5 mm) ve dolgu malzemesi köpük yoğunluğu (100 kg/m3-800 kg/m3) değişken alınarak tanımlanmıştır. Analizler sonucunda 5° koniklik açısına sahip tüpler en iyi enerji sönümleme davranışı göstermişlerdir. Ayrıca minimum pik kuvvet ve maksimum SAE değerleri için optimum üst parça kalınlığı ve köpük yoğunluğu değerleri belirlenmiştir.

In this study, we numerically evaluated the energy absorbing behavior of aluminum metal foam-filled tailor welded tubes (TWT) with different taper angles (0°, 5°, 10°, and 15°) by using the Feedforward Neural Network (FNN). Within the scope of the study, tubes composed of Al6061 and AISI1018 materials were designed by using three different weld zones (L0/L=0.25, L0/L=0.50, and L0/L=0.75). In the welded tubes, the thickness of the lower part (AISI1018) was held constant, while the thickness of the upper part (Al6061) and the foam density of the filler material were variable (0.5-2.5 mm and 100-800 kg/m3, respectively). Based on the analysis of the study results, it was determined that a 5° taper angle exhibited the best energy absorbing behavior. In addition, we also determined the optimum upper part thickness and foam density for obtaining the minimum peak power and maximum SEA values.